package com.ccf.queue;

import java.util.Scanner;

public class CircleArrayDemo {

    public static void main(String[] args) {
        //测试
        System.out.println("测试数组模拟环形队列的案例~~~~");
        //创建环形队列
        CircleArray queue = new CircleArray(4);
        char key = ' ';//接收用户输入
        Scanner scanner = new Scanner(System.in);
        boolean loop = true;
        //输出一个菜单
        while (loop) {
            System.out.println("s(show): 显示队列");
            System.out.println("e(exit): 退出程序");
            System.out.println("a(add): 添加数据到队列");
            System.out.println("g(get): 从队列取出数据");
            System.out.println("h(head): 查看队列头的数据");
            key = scanner.next().charAt(0);//接收一个字符
            switch (key) {
                case 's':
                    queue.showQueue();
                    break;
                case 'a':
                    System.out.println("输入一个数：");
                    int value = scanner.nextInt();
                    queue.addQueue(value);
                    break;
                case 'g'://取出数据
                    try{
                        int res = queue.getQueue();
                        System.out.printf("取出的数据是%d\n",res);
                    }catch (Exception e){
                        System.out.println(e.getMessage());
                    }
                    break;
                case 'h'://查看队列头的数据
                    try{
                        int res = queue.headQueue();
                        System.out.printf("队列头的数据是%d\n",res);
                    }catch (Exception e){
                        System.out.println(e.getMessage());
                    }
                    break;
                case 'e'://退出
                    scanner.close();
                    loop = false;
                    break;
                default:
                    break;
            }
        }
        System.out.println("程序退出");
    }
}

class CircleArray {
    private int maxSize; //表示数组的最大容量
    private int front;
    //front 变量的含义做一个调整；front就指向队列的第一个元素，也就是说arr[front]
    //front 的初始 = 0
    private int rear;
    //rear 变量的含义做一个调整，rear指向队列的最后一个元素的最后一个位置。因为希望空出一个空间作为约定
    //rear 的初始值 = 0
    private int[] arr;

    public CircleArray(int arrMaxSize) {
        maxSize = arrMaxSize;
        arr = new int[maxSize];
    }
    //判断队列是否满
    public boolean isFull(){
        return (rear + 1) % maxSize == front;
    }

    //判断队列是否为空
    public boolean isEmpty(){
        return rear == front;
    }

    //添加数据到队列
    public void addQueue(int n){
        //判断队列是否满
        if (isFull()) {
            System.out.println("队列满，不能加入数据~");
            return;
        }
        //直接将数据加入
        arr[rear] = n;
        //让rear后移,这里必须考虑取模
        rear = (rear+1) % maxSize;

    }

    //获取队列的数据，出队列
    public int getQueue(){
        if (isEmpty()) {
            //通过抛出异常
            throw new RuntimeException("队列空，不能取数据");
        }
        //这里需要分析出front是指向队列的第一个元素
        //1.先把front对应的值保留到一个临时变量
        //2.将front后移,考虑取模
        //3.将临时保存的变量返回
        int value = arr[front];
        front = (front+1) % maxSize;
        return value;
    }

    //显示队列的所有数据
    public void showQueue(){
        if (isEmpty()) {
            System.out.println("队列空的，没有数据~~");
            return;
        }
        //思路：front开始遍历，遍历多少个元素
        for (int i = front; i < front + size(); i++) {
            System.out.printf("arr[%d]=%d\n", i % maxSize, arr[i % maxSize] );
        }
    }

    //求出当前有效数据的个数
    public int size(){
        return (rear + maxSize -front) % maxSize;
    }

    //显示队列的头数据，注意不是取出数据
    public int headQueue(){
        //判断
        if (isEmpty()) {
            throw new RuntimeException("队列空，不能取数据");
        }
        return arr[front];
    }
}
